2.8 Параметры технологических процессов

2.8.1 Подготовка горных пород к выемке

Вмещающие породы на поле I очереди разреза «Талдинский» представлены пес­чаниками, алевролитами, аргиллитами и горелыми породами. Литологический состав пород разнообразен, непостоянен и изменяется как по глубине, так и по простиранию. Наибольшее распространение в отложениях толщи получили алевролиты (до 61,3%). Содержание песчаников изменяется в пределах 18,4-27,2%. В меньшем объеме пред­ставлены аргиллиты и горелые породы. Трещиноватость горных пород развита на всю глубину разведанной толщи. Породы в зоне выветривания, распространенной до глубины 50-60 м, характеризуются повышенной трещиноватостью и пониженной прочно­стью. На глубинах более 110-120 м открытая трещиноватость развита слабее и не во всех литологических разностях. Коэффициент крепости пород по шкале М.М. Протодъяконова изменяется от 1 до 10, составляя, в среднем, 4-6.

В соответствии с данными, коренные по­роды вскрыши и угольные пласты требуют при выемке предварительного рыхления буровзрывным способом. По буримости коренные породы зоны выветривания относятся к IX категории, коренные породы, не затронутые выветриванием, относятся к XI кате­гории, угольные пласты - к VII. По взрываемости коренные породы зоны выветривания относятся к средневзрываемым, коренные породы, не затронутые выветриванием, от­носятся к трудновзрываемым, угольные пласты - к легковзрываемым.

2.8.2 Расчет параметров выемочно-погрузочных работ

Настоящим проектом, исходя из анализа горно-геологических условий отрабатываемого участка, требований, предъявляемых к качеству добываемого угля, общих и погоризонтных объемов вскрыши, в качестве выемочного оборудования приняты:

• на отработке рыхлых отложений (наносов) и старых навалов вскрышных пород - гидравлические экскаваторы фирмы «Liebherr» R-994 с рабочим оборудованием типа «обратная лопата» и ёмкостью ковша 13,0 м³, экскаваторы-мехлопаты ЭКГ-12,5, ЭКГ- 15 с емкостью ковша 12,5 и 16,5 м³, соответственно, а также экскаваторы-драглайны ЭШ-10/70 с емкостью ковша 10,0 м³;

• на отработке основного объема коренных пород вскрыши в зоне применения транспортной системы разработки - отечественные (ЭКГ-15, ЭКГ-18, ЭКГ-32) и им­портные (PH-2800, РН-4100 фирмы «Харнишфегер» и 495 HD фирмы «Bucyrus») экскаваторы-мехлопаты с емкостью ковша 16,5 -г 56,0 м ;

• на отработке породных треугольников, остающихся после отработки основной вскрыши - гидравлические экскаваторы (CAT-5130, «Liebherr» R-984, R-994, R9350, «Komatsu» РС-4000Е, TEREX RH-200, «Hitachi» EX 3600-6BE) с рабочим оборудовани­ем типа «обратная лопата» и емкостью ковша от 5,5 до 24,0 м³;

• в зоне применения бестранспортной системы разработки - отечественные экска­ваторы-драглайны ЭШ-10/70, ЭШ-20/90 и ЭШ-40/85 с емкостью ковша 10,0 - 40,0 м³;

• на отработке угольных пластов - гидравлические экскаваторы с рабочим оборудованием типа «обратная лопата» и ёмкостью ковша 13 м (в качестве базовой модели принят экскаватор R-994 фирмы «Liebherr»).

При условии возможности сохранения (с соблюдением требований правил безопасности) принятых настоящим проектом параметров системы разработки в случае не­обходимости возможно применение однотипного выемочного оборудования со сход­ными рабочими характеристиками.

Выбор в качестве выемочного оборудования на добычных работах и работах по довскрытию угольных пластов гидравлических обратных лопат обусловлен их кинематическими возможностями, которые позволяют:

• уменьшить количество проходов при отработке смешанных уступов (треуголь­ник недобора породы в кровле пласта и сам пласт);

• снизить эксплуатационные потери и улучшить качество добываемого угля.

2.8.3 Перемещение карьерных грузов

В качестве средств транспорта на вскрышных работах планируется использовать автосамосвалы БелАЗ-75131 грузоподъемностью 130 т, БелАЗ-75306 грузоподъемностью 220 т и БелАЗ-75600 грузоподъёмностью 320 т. На добычных работах и отработке породных треугольников при вскрытии пластов - автосамосвалы БелАЗ-75138 и БелАЗ-75131 грузоподъемностью 130 т.

Автотранспорт.

На просторах разреза работают более 147 автосамосвалов БелАЗ и Komatsu, грузоподъемностью от 40 до 320 тонн. На участке Восточный-86, учитывая зависимость автотранспортной и конвейерной составляющих, для обеспечения часовой и годовой производительности конвейерно-отвального комплекса (приоритетного в технологической цепочке) произведены расчеты по увязке работы автотранспорта и комплекса.

Для осуществления вывозки вскрыши в объеме 10 млн. м³ конвейерно-отвальным комплексом при реализации часовой производительности необходимо 203 суток, в течении которых автосамосвалы (16,3 шт) транспортируют вскрышу на ДППВ. Остальные 152 суток этот же парк автосамосвалов вывозит вскрышные породы на отвал.

На конвейерно-отвальном комплексе в это время производятся техобслуживание и ремонты.

Параметры строящихся автодорог приняты в соответствии со СНиП-2.05.07-91 в зависимости от применяемого типа автосамосвала и объема перевозок.

Руководящий уклон автодорог: на поверхности -70%; в разрезе и на отвале -80%.

Ширина проезжей части - постоянных автодорог: на поверхности:

• углевозных-27 м; (I-к категория, существующие автодороги);

• породовозных-35 м (П-к категория) в разрезе:

• углевозной - 27,0 м (I-к категория) - автодорога №2 участка «Южный-73» вдоль выхода пл. 73 по кровле коренных пород;

• углевозно-породовозных - 31,0-35,0 м (I-к и П-к категории).

Ширина обочин автодорог:

• на поверхности - 2,5 м х 2;

• в забое - 1,5 м х 2.

Тип и мощность дорожной одежды проектируемых автодорог приняты в зависимо­сти от грузонапряженности и срока службы автодорог.

Дорожная одежда постоянных породовозных автодорог на поверхности:

• покрытие - щебень фракционный толщ. 40 см, уложенный по способу заклинки;

• подстилающий слой из горельника толщ. 60 см;

- обочины из щебня.

Дорожная одежда постоянных углевозно-породовозных автодорог в разрезе:

• покрытие - щебень фракционный толщ. 30 см, уложенный по способу заклинки;

• подстилающий слой из горельника толщ. 50 см;

Конвейерный транспорт.

На циклично-поточной технологии принято использование полустационарных дробильно-перегрузочных пунктов.

Выбор местоположения ДППВ производится из обеспечения:

• максимального сокращения расстояния транспортировки сборочным автотранспортом;

• максимально-возможного срока службы между перегонами;

• возможности наращивания конвейерной линии по мере развития горных работ.

На участке Восточный-86 первоначальное положение ДППВ было определено в «Рабочем проекте внедрения циклично-поточной технологии...» - на гор.+309 в траншее, пройденной с подрезной почвы пласта 86 на отработанном борту.

Для подъезда автосамосвалов к разгрузочным бункерам устроены разгрузочные площадки с размерами 100х60 и 80х40 м соответственно, обеспечивающие маневры автотранспорта.

С понижением горных работ, для снижения плеча откатки, предлагается перенос ДППВ на более нижние отметки.

2.8.4 Отвалообразование

В настоящее время горные работы ведутся на всех трёх эксплуатационных участ­ках разреза, при этом вскрышные породы с участка «Центральный-91» складируются:

• в собственном выработанном пространстве - отрабатываемые по бестранспортной технологии:

• отрабатываемые на автотранспорт - частично на «Западном» отвале, частично, по циклично-поточной технологии, на «Восточном» конвейерном отвале.

Вскрыша с участка «Восточный-86» складируется как на Восточном отвале (в его северо-западной части), так и на временном Внутреннем отвале, размещаемом на почве пласта 86-84.

Вскрыша с участка «Восточный-73» транспортируется и складируется на Восточ­ном отвале (в его юго-восточной части) и в западной части Южного отвала.

Высота существующих отвалов от 25 до 80 м, при максимальной высоте отваль­ного яруса 30 м.

В 1999 г., на участке «Восточный-86» построен комплекс циклично-поточной тех­нологии с выходом на Восточный отвал, производительностью 4000 м^З/час (разрых­ленной горной массы). В настоящее время отсыпка вскрыши ведётся по «веерной» схе­ме, с применением отвалообразователя ARs-B(K) 4000.50.

Применяемая в настоящее время схема отвалообразования, при доставки вскрыши автотранспортом, - бульдозерная, при применении бестранспортной системы разработки - с помощью экскаваторов драглайнов.

Перечень наличного парка отвального оборудования, по данным технической службы разреза, приводится в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Перечень парка отвального оборудования

Общий объем вскрышных пород в границах карьерного поля, на 1.01.2012г со­ставляет 1405750 тыс. м³, в том числе: наносы - 11200 тыс. м³, коренные породы - 1337350 тыс. м³, существующие навалы - 57200 тыс. м³.

При этом 91700 тыс. м³ из общего «объема «коренной вскрыши пород отрабатыва­ется с применением бестранспортной системы разработки и складируется в собствен­ном выработанном пространстве.

Распределение вскрышных пород по отвалам произведено в соответствии с принятым порядком отработки поля разреза и календарным планом горных работ по эксплуатационным участкам при условии максимального снижения плеча откатки автотранспорта. В целом распределение вскрыши по отвалам соответствует решениям принятым в ранее выполненном и утверждённом «Проекте ре­конструкции...» с некоторыми изменениями связанными с увеличением мощности, принятым порядком отработки и учётом работ близлежащих угледобывающих пред­приятий.

Вскрышные породы (отрабатываемые на автотранспорт) с северной части участков «Восточный-86» и «Восточный-73», а также с участка «Центральный -91» складируется на близлежащий Восточный отвал, вскрыша с южной части участков «Восточный- 86» и «Восточный-73» транспортируется на приграничный Южный отвал (засыпка остаточных ёмкостей, за пределами границы участка «Отвальный-Южный №1»).

Вскрышные породы с участка «Центральный-91» и после его доработки с участка «Восточный-86» с верхней свиты пластов, отрабатываемые по циклично-поточной технологии, складируются на Восточном конвейерном отвале. Западный отвал находится в границах лицензионного соглашения на запасах III очереди строительства разреза «Талдинский» и в перспективе подлежит повторной отработке. Большая часть его площади расположена в границах земельного отвода разреза и нарушена.

Вышеуказанное распределение обеспечит оптимальное расстояние транспортировки вскрышных пород.

Использование под автомобильные отвалы более южных территорий нецелесо­образно из-за больших (порядка 4,5-5,5 км) расстояний транспортировки, в связи с чем в ближайшие годы эксплуатации разреза большая часть вскрышных по­род будет размещена на Восточном автоотвале.

В дальнейшем, по окончанию отработки участка «Отвальный-Южный №1» на его площади предусматривается организация южного автоотвала. При этом под отвал используются, в первую очередь, остаточная выемка, а также досыпка к Внешнему отвалу. По мере увеличения расстояний возки вскрышных пород, с 2015 г., на южном фланге разреза (на границе с участком «Южный-73»), предусмотрен ввод 2-ой цепочки ЦПТ и формирование, в границах Южного отвала- конвейерного отвала. При этом в границы отвала попадает проектируемая площадка главного квершлага шахты «Ульяновская», в связи с чем в настоящем проекте принят порядок отсыпки конвейерного отвала при котором отвальные работу подойдут к площадке после 2020 г.

Распределение объемов вскрышных пород по отвалам представлено в таблице 2.3

Таблица 2.3 – Распределение общих объемов вскрышных пород по отвалам